Informatiker Board | Druckvorschau: Multiplexer

Informatiker Board (http://www.informatikerboard.de/board/index.php)
- Themengebiete (http://www.informatikerboard.de/board/board.php?boardid=1)
-- Theoretische Informatik (http://www.informatikerboard.de/board/board.php?boardid=5)
--- Multiplexer (http://www.informatikerboard.de/board/thread.php?threadid=1465)

Geschrieben von romaen am 15.04.2013 um 11:41:

Multiplexer

Hallo Leute,

erneut stehe ich vor einem Problem und weiß nicht weiter. Folgende Fragestellung quält mich!:

"Multiplexer. Berechnen Sie das Verhältnis x/y zwischen der Anzahl x an
benötigten Leitungen bei Verwendung eines Multiplexers und der
Anzahl y an benötigten Leitungen ohne Verwendung eines Multi-
plexers. Als Werte fur y verwenden Sie 2, 4, 8, ..., 128, 256. Stellen
Sie Ihre Ergebnisse tabellarisch dar, mit allen Zwischenergebnissen - Sie
sollten mit 5 Spalten auskommen.

Interpretieren Sie die Ergebnisse und diskutieren Sie kurz, warum man
uberhaupt noch nicht-multiplexed Leitungen verwendet."

Das Prinzip des Multiplexers hab ich verstanden. Aber ich verstehe nicht ganz, wie ich das Ergebnis darstellen soll.

Jemand eine Idee?

Vielen Dank im Voraus!

Geschrieben von Karlito am 15.04.2013 um 19:11:

Hallo,

nehmen wir doch mal den konstanten Fall, dass genau 4 Leitungen gemultiplext werden sollen. Was bräuchtest Du dann an Grundzubehör? Ich gebe mal vor, dass man 2 Multiplexer braucht, einmal für multiplex und einmal für demultiplex.
Aber: Wie sieht der Kanal aus? Welche Anschlüsse werden benötigt?

VG,

Karlito

Geschrieben von romaen am 17.04.2013 um 09:21:

Wenn ich mich nicht täusche braucht man:
2 Eingänge
1 Steuersignal
logischerweise 1 Ausgang

Damit sollte es möglich sein viel "Zustände" herzustellen.

Bei 4 Eingängen würde man 2 (log2 von der Anzahl der Eingängen) Steuersignale benötigen.

8:3, 16:4 , usw.

Geschrieben von Karlito am 17.04.2013 um 16:36:

Hallo,

Du hast irgendwie durcheinander geschrieben oder ich übersehe etwas...

Also: Du hast vier Leitungen ohne Multiplexer... Also brauchst Du 2 Steuerleitungen um zu übermitteln, welche Leitung gemeint ist und außerdem noch eine Datenleitung für die Daten...

Der duale Logarithmus für die Anzahl der Steuerleitungen stimmt also. Es kommt jedoch immer noch mindestens eine Datenleitung hinzu. Also x=log_2(y)+1.

So würde ich die Aufgabe jedenfalls interpretieren. Hattet ihr noch weitere Einschränkungen?

Ansonsten würde ich die Tabelle mit folgenden Daten füttern:

y...Anzahl Datenleitungen ohne Mux
s...Anzahl Steuerleitungen
d...Anzahl Datenleitungen
x=s+d
x/y

Und schon ist da eine Tabelle mit 5 Spalten.

Übrigens: Weder 8:3 noch 16:5 stimmt, wenn ich da nichts übersehen habe...

VG,

Karlito

Geschrieben von romaen am 17.04.2013 um 18:35:

Schonmal vielen Dank für deine Hilfe!

also die Verhältnisse 8:3 bzw. 16:4 spiegel nur die Eingänge : Steuerelemente wieder.
Das müsste doch stimmen?

Geschrieben von romaen am 18.04.2013 um 13:03:

In meinem Fall hätte ich doch immer nur eine zusätzliche Datenleiten?

also .. x = Anzahl Steuerleitungen + 1

Geschrieben von Karlito am 18.04.2013 um 14:09:

Hallo,

ich habe einen grundlegenden Fehler gemacht: ich habe nicht gefragt, wie bei euch ein Multiplexer defniert ist. Das solltest Du dir erstmal klar machen und vlt hier ein Bild von einem Multiplexer lt. Vorlesung posten. Die beschreibung, welche ich dir geliefert habe, geht davon aus, dass der Multiplexer als Eingang nur die Datenleitungen hat, welche gemultiplext werden sollen. Das ist nicht unbedingt der Fall, da u.U. der zu Übertragende Kanal mit gewählt werden können soll.

Deshalb noch mal die Bitte, mal kurz die Funktionsweise und vlt ein Bild des Multiplexers mit Ein- und Ausgängen beschreiben.

VG,

Karlito

Geschrieben von romaen am 18.04.2013 um 14:37:

So steht es bei uns auf den Folien:

Ich hoffe das hilft dir weiter!

Die Schaltung muss ich für die Aufgabe nicht "zeichnen".

Geschrieben von Karlito am 18.04.2013 um 14:57:

Hallo,

ja, das Hilft sehr. Ich hatte eine falsche Vorstellung. Ich bin davon ausgegangen, dass die Steuerleitungen Ausgänge des Multiplexers sind, damit am Demultiplexer bekannt ist, welcher Kanal übertragen wurde. Daher auch das kleine Missverständnis.

Fakt ist also, dass es für die Übertragung an sich nur einen Kanal braucht. Das war bei mir ein weiteres Missverständnis, da ich dachte, dass nur die Anzahl der Leitungen für die Übertragung gefragt ist. Dies wäre in der Version deiner Vorlesung konstant 1 und somit war auch das Verständnis der Frage falsch.

OK, versuchen wir es also noch einmal korrekt:
x stellt also die Anzahl der Datenleitungen + die Anzahl der Übertragungsleitungen + die Anzahl der Steuerleitungen dar und y ist nur die Anzahl der Datenleitungen, da diese auch als Übertragungsleitungen genutzt werden.

Dann fülle doch mald die folgende Tabelle aus (einfach die Zitat-Funktion des Forums benutzen und das Zitat modifizieren):
$[latex]\begin{array}{c|c|c|c|c}y & s & d & x & x/y \hline 2 & & & & 4 & & & & 8 & & & & 16 & & & & 32 & & & & 64 & & & & 128 & & & & 256 & & & & \end{array} [/latex]$

VG,

Karlito

Geschrieben von romaen am 18.04.2013 um 15:24:

$[latex]\begin{array}{c|c|c|c|c}y & s & d & x & x/y \hline 2 & 1 & 1 & 2 & 2/2 4 & 2 & 1 & 3 & 3/4 8 & 3 & 1 & 4 & 4/8 16 & 4 & 1 & 5 & 5/16 32 & 5 & 1 & 6 & 6/32 64 & 6 & 1 & 7 & 7/64 128 & 7 & 1 & 8 & 8/128 256 & 8 & 1 & 9 & 9/256 \end{array} [/latex]$

stimmt das so?
Du hast x so definiert:
"x stellt also die Anzahl der Datenleitungen + die Anzahl der Übertragungsleitungen + die Anzahl der Steuerleitungen"

Hat man nicht nur zwei "Leitungsarten"?

Steuerleiten + Übertragungsleiten

Oder verstehe ich die vorher geposteten Bilder falsch?

Ich würde das erste Bild (das mit einer Steuerleitung) so interpretieren:

Wenn die Steuerleitung 0 ist, verhält sich der Multiplexer so als wäre es, wenn es keinen Multiplexer geben würde, Leitung "A" die angesprochen wird.

Wenn die Steuerleitung 1 ist - als wäre Leitung "B" angesprochen.

Und diese Information wird an die Leitung Z weitergeleitet.

(Nach meinen Verständnis sind die Leitungen A bzw. B gar nicht physisch vorhanden , sondern nur zum Verständnis eingezeichnet.)

Oder bin ich da komplett falsch?

Sonst wären am Ende doch mehr Leitungen für einen Multiplexer nötig als ohne?

Nochmals danke für deine Mühen und sorry, falls ich schwer von Begriff bin smile

Geschrieben von Karlito am 18.04.2013 um 15:41:

Hallo,

was ich mit den Leitungsarten meinte:
Datenleitungen $[latex](A,B,C,\dots)[/latex]$
Steuerleitungen $[latex](S_0, S_1, S_2, \dots , S_n)[/latex]$
Übertragungsleitung(en) $[latex](S_0, S_1, S_2, \dots , S_n)[/latex]$

Wenn du einen Multiplexer verwendest benötigst du nur eine Übertragungsleitung (nach meiner Einordnung) und wenn du keinen Multiplexer verwendest, dann sind die Datenleitungen gleichzeitig Übertragungsleitungen.

Es ist also lt meinem Verständnis genau der Fall, dass die Aufgabe darauf abziehlt, dass du herausfindest, dass bei der Verwendung eines Multiplexers mehr Leitungen benötigt werden (wie Du mehr oder weniger schon gesagt hast). D.h. die Tabelle stimmt noch nicht.

Was wäre denn der Vorteil bei der Verwendung eines Multiplexers, auch wenn dadurch mehr Leitungen verwendet werden müssen?

VG,

Karlito

Geschrieben von romaen am 18.04.2013 um 16:14:

nochmals danke smile

!....

ok dann sollte diese Tabelle stimmen: hoffe ich...

$[latex]\begin{array}{c|c|c|c|c}y & s & d & x & x/y \hline 2 & 1 & 2 & 4 & 4/2 4 & 2 & 4 & 6 & 6/4 8 & 3 & 8 & 12 & 12/8 16 & 4 & 16 & 21 & 21/16 32 & 5 & 32 & 38 & 38/32 64 & 6 & 64 & 71 & 71/64 128 & 7 & 128 & 136 & 136/128 256 & 8 & 256 & 265 & 265/256 \end{array} [/latex]$

x = y(Datenleitungen) + Steuerleitungen + Übertragungsleitung (immer 1)

Ok, ich hoffe jetzt hab ich die Sinnhaftigkeit eines Multiplexers richtig verstanden.:

Viele Dateneitungen kommen in den Multiplexer + die benötigte Anzahl von Steuerleitungen.
Der Ausgang besteht nur aus einer Leitung = Übertragungsleitung.

Dadurch kann das Signal, anstatt parallel über viele Leitungen zu kommen, seriell über die eine Übertragungsleitung gesendet werden.

Vorteil:
Dafür nehme ich das Beispiel Tastatur:
Wenn man zb.: eine Tastenkombination ausführt (zb.: shift+a)
und es keinen Multiplexer geben würde. Müsste jeder Taste mit mehreren Leitungen verbunden sein.
Mit Multiplexer muss jede Taste nur mit einer Leitung verbunden sein, die die Informationen seriell weiterleitet.

soweit richtig?

Geschrieben von Karlito am 18.04.2013 um 22:43:

Hallo,

genau so würde ich das auch sehen.

Vlt kann man noch weitere Beispiele aufzählen: Bei teuren Übertragungswegen mit hoher Geschwindigkeit kann man die Übertragungskanäle reduzieren.... Da lässt sich bestimmt noch was finden. Vlt Telefonleitungen. Sonst wären die Kabel u.U. wesentlich dicker...

Ich hoffe ich habe nichts übersehen.

VG,

Karlito